【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 錄 5 篇， 2021 年獲真空平板玻璃應(yīng)力研究國(guó)家自然科學(xué)基金資助一項(xiàng)。 本項(xiàng)目首次提出采用三層疊合雙真空腔結(jié)構(gòu)的 LOWE 玻璃（ 專利號(hào)： ZL 03 2 ）且首次提出生產(chǎn)真空平板玻璃的關(guān)鍵工藝 — 側(cè)邊封頭工藝（已獲得發(fā)明專利 ）和首次提出采用瓦型支撐柱， 該項(xiàng)目主要參加者劉炳坤教授是我國(guó)真空物理界知名專家，在真空物理方面成果豐碩，現(xiàn)任中國(guó)真空學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)，《真空》雜志編委會(huì)副主編，他任揚(yáng)州 大學(xué)工學(xué)院院長(zhǎng)期間為揚(yáng)大工學(xué)院培養(yǎng)了一批從事真空物理專業(yè)的人才梯隊(duì)，購(gòu)置了一大批真空鍍膜，真空絕熱方面的生產(chǎn)設(shè)備和試驗(yàn)測(cè)試設(shè)備，與企業(yè)合作成功地開(kāi)發(fā)了一批在地方上很有影響的真空項(xiàng)目，成立了 18 材料工程與控制中心，目前揚(yáng)大材料中心真空鍍膜實(shí)驗(yàn)室長(zhǎng)年對(duì)外加工真空鍍膜業(yè)務(wù)，和對(duì)外進(jìn)行真空鍍膜方面的研究合作 ,真空絕熱實(shí)驗(yàn)室小批量生產(chǎn)森寶牌不銹鋼真空保溫瓶，這也為完成本項(xiàng)目打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 針對(duì)高隔熱、隔音性能真空 LOWE 膜平板玻璃，揚(yáng)州大學(xué)于 1999 年立項(xiàng)， 2021 年被列入江蘇省攻關(guān)項(xiàng)目（溫室研究子項(xiàng)），于 2021 年 在實(shí)驗(yàn)室制作了雙層單真空腔和三層雙真空腔鍍阻紅外膜玻璃試樣并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)室性能檢測(cè)，在制樣的過(guò)程中，項(xiàng)目研究小組對(duì)真空玻璃封邊、封頭、支撐柱排放方案及真空排氣、清潔、鍍膜方案做了大量卓有成效的摸索，初步摸索出一套較為合理的工藝。同時(shí)揚(yáng)州大學(xué)向中國(guó)專利局申請(qǐng)了三層雙腔結(jié)構(gòu)實(shí)用新型專利一項(xiàng)，側(cè)封（邊封）工藝發(fā)明專利一項(xiàng)（專利申請(qǐng)材料附后）實(shí)驗(yàn)室制樣如下： 本實(shí)驗(yàn)室制作的三層側(cè)封真空玻璃試樣 19 本實(shí)驗(yàn)室制作的中空玻璃（左）雙層面封真空玻璃（右） 在實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)中解決了真空玻璃生產(chǎn)工藝中的一個(gè)關(guān) 鍵問(wèn)題，就是支撐柱支撐問(wèn)題，這一問(wèn)題看似不難，但它確實(shí)困惑了玻璃深加工界幾十年，同心圓形的透明玻璃的真空獲得和保持已是 1913 年的事情（英國(guó)）。而平板型透明玻璃的真空獲得和保持國(guó)際上第一個(gè)是澳大利亞悉尼大學(xué)，是 1994 年，其中相差 81 年，就是因?yàn)槠桨逭婵盏闹虚g支撐技術(shù)問(wèn)題。 我們與南京三樂(lè)玻璃陶瓷有限公司聯(lián)合攻關(guān)，不但掌握了金屬支撐柱的支撐技術(shù)，而且還進(jìn)一步掌握了用微晶玻璃制造支撐柱的制造技術(shù)和支撐技術(shù)，這一關(guān)鍵問(wèn)題的解決使我們?cè)谡婵詹Ａе圃旒夹g(shù)上邁出了關(guān)鍵性的，也是決定性的一步。 由于實(shí)驗(yàn)室真空室尺寸小的限 制，我們?cè)趯?shí)驗(yàn)室制作了 800 600cm 的制樣。經(jīng)中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 — 農(nóng)業(yè)生物環(huán)境與能源工程實(shí)驗(yàn)室測(cè)試，各性能指標(biāo)達(dá)到日本板硝子真空玻璃的性能指標(biāo)，有些指標(biāo)甚至超過(guò)了日本產(chǎn)品。 四、項(xiàng)目產(chǎn)品市場(chǎng)調(diào)查與競(jìng)爭(zhēng)能力預(yù)測(cè) 本項(xiàng)目產(chǎn)品的主要用途，目前主要使用領(lǐng)域的需求量，未來(lái)市場(chǎng)預(yù)測(cè)； 20 項(xiàng)目產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)壽命期，目前處于壽命期的階段。 具有 高隔熱、隔音性能真空 LOWE 膜平板玻璃住要用于建筑和農(nóng)用大棚 ， 使用壽命可達(dá) 50 年。 應(yīng)用領(lǐng)域分析 民用建筑 隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們的住宅已從 簡(jiǎn)樸型向豪華型方向發(fā)展，一般普通購(gòu)房戶的室內(nèi)裝璜費(fèi)用也達(dá)到或超過(guò) 1000 元 /m2，幾乎每個(gè)購(gòu)房戶均安裝了空調(diào)，室內(nèi)陳設(shè)及家用電器均已高檔化。但是，這其中有一個(gè)行業(yè)的發(fā)展似乎與現(xiàn)代住宅很不相適應(yīng)，這就是窗戶玻璃。人們可以在住宅內(nèi)盡情地享受現(xiàn)代文明給他們帶來(lái)的愉悅，但是趕不走來(lái)自公路、鐵路和街道的噪音；人們可以在住宅內(nèi)盡情地享受空調(diào)帶給他們的舒適，但居高不下的電費(fèi)總令他們感到若有所失，所有這些均結(jié)于一點(diǎn)：現(xiàn)有窗戶玻璃已經(jīng)跟不上現(xiàn)代住宅的發(fā)展，不難看出，研制和開(kāi)發(fā)高隔熱、隔音性能的玻璃已是當(dāng)務(wù)之急，人們對(duì)高性能玻 璃的需求也將會(huì)迅速膨脹。 目前，從隔熱、隔音性能來(lái)看，真空阻紅外膜玻璃是最優(yōu)越的，美國(guó) SERI研究指出，如果在美國(guó)西北太平洋沿岸地區(qū)采用真空玻璃，每平方米窗戶每年節(jié)約 700MJ 能量，相當(dāng)于每方米窗戶每年節(jié)約 200 度。以每度電 元計(jì)，則每年每窗戶節(jié)約 100 元，一般一個(gè)中戶約 10~12m2窗戶，一年每戶節(jié)約開(kāi)支 1000~1200 元，按國(guó)產(chǎn)化真空玻璃售價(jià) 120~150/m2元計(jì)，則每戶 1~年收回追加的投資，這期間，真空玻璃隔音降噪給人們帶來(lái)的舒適性更使人們認(rèn)為受益菲淺。 蔬菜大棚 21 目前蔬菜大 棚已極大地豐富了人們冬季的菜藍(lán)子，特別在北方人們已對(duì)蔬菜大棚有著不可或缺的依賴，但是目前蔬菜大棚出產(chǎn)的蔬菜普遍味淡，更談不上鮮美，業(yè)內(nèi)人士指出，新大棚所種出來(lái)的蔬菜味道尚可，但往后種出的蔬菜一年不如一年， 5~6 年后大棚種出的蔬菜，其味大為欠佳，究其原因，是目前大棚的透光保溫材料均采用有機(jī) PET、 TIM 等，這些有機(jī)材料耐老化性能不好，且易于靜電吸附塵埃，特別是油污性塵埃一旦占染上就難以清除，這樣導(dǎo)致透光性能逐年變?nèi)酰参锏墓夂献饔靡嗖蛔?，其味變差? 能耗問(wèn)題亦為蔬菜大棚的重中之重的問(wèn)題，目前大棚種植的能耗成本 已占了總成本的 2/3 以上，這緣于目前所用的有機(jī)保溫材料的絕熱性能仍然較差，導(dǎo)致我國(guó)有很多溫室示范園區(qū)有錢建，無(wú)力用，敢投資建造不敢生產(chǎn)的局面（一般示范項(xiàng)目建溫室以國(guó)家撥款建造為主）。 從上述可以看出我國(guó)蔬菜大棚引進(jìn)急需先進(jìn)的價(jià)格適中的透光保溫材料問(wèn)世， VPG 也就是該行業(yè)的最佳選擇。 近年來(lái)溫室種植規(guī)模正在迅速發(fā)展，它也是我國(guó)三高農(nóng)業(yè)的主要工程措施和重要標(biāo)志。我國(guó)加入 WTO 以后由于機(jī)械化程度及人均種植面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)比不上歐美國(guó)家，所以主要糧食作物難以與國(guó)外競(jìng)爭(zhēng)。精細(xì)農(nóng)業(yè)、勞動(dòng)密集型和科技密集型 農(nóng)業(yè) 是我國(guó)加入 WTO 以后農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑，為此，溫室種植業(yè)、溫室養(yǎng)殖業(yè)還將以驚人的速度發(fā)展，該產(chǎn)業(yè)也將成為我國(guó)支柱產(chǎn)業(yè)之一。 商售用透明冷柜 隨著我國(guó)商業(yè)網(wǎng)點(diǎn)的異常繁榮，商售用透明冷柜近幾年一直處于持續(xù)增長(zhǎng)階段， 2021 年全國(guó)共銷售商售用透明冷柜 50 萬(wàn)臺(tái)，目前透明冷柜均采用 22 雙層玻璃，如果將雙層玻璃改為真空玻璃，那么該冷柜可節(jié)能 20%以上，所以該行業(yè)也期盼著性能更為優(yōu)良的透明保溫材料上市。 太陽(yáng)能熱水器行業(yè) 目前所有的太陽(yáng)能熱水器均采用管狀真空集熱器（即真空集熱管），其實(shí)管狀真空集熱 器的單位面積的集熱效率遠(yuǎn)不如板狀真空集熱器高，此外，目前剛剛興起的太陽(yáng)能小區(qū)屋頂太陽(yáng)能熱水池也以板狀集熱器為最佳結(jié)構(gòu)，所以一旦真空平板玻璃問(wèn)世，太陽(yáng)能熱水器的價(jià)格將大幅度下降，單位面積的集熱效率將大幅提高，這將導(dǎo)致太陽(yáng)能熱水器行業(yè)的一次變革。 空調(diào)汽車、火車行業(yè) 目前我國(guó)汽車行業(yè)用的側(cè)、后窗玻璃均為單層玻璃，火車也只采用中空玻璃，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，車內(nèi)空調(diào)恒溫越來(lái)越成為人們的首選，而隨著世界能源的逐步枯竭，節(jié)能問(wèn)題成為緊迫任務(wù)，所以作為最優(yōu)的透光保溫隔音材料來(lái)講， 10W— E 真空玻璃將會(huì)替代汽車和 火車的側(cè)、后窗玻璃，這是總的發(fā)展趨勢(shì)。 本課題產(chǎn)品如果用在民用建筑方面，僅僅節(jié)省空調(diào)電費(fèi)一項(xiàng)每平方米節(jié)約 200kwh 折合 100 元 /年， 年可以收回追加的投資，按房屋使用壽命 50年計(jì)，以后的 4880元，按一個(gè)中戶 12m2窗戶計(jì)，則每戶節(jié)省總量為： 萬(wàn)元。 市場(chǎng)接受可能性與競(jìng)爭(zhēng)力分析 本課題產(chǎn)品的隔音性能是其它任何透光材料所不可比擬的，對(duì)于人們追求綠色生活具有極為重要的意義。 在種植溫室方面，現(xiàn)在的復(fù)合 PET、 PE、 PVC 等材料每平方米約為 120140 23 元 ，傳熱系數(shù)為 34w/m2k[1920]，而本課題真空玻璃連同塑鋼窗架在內(nèi)綜合售價(jià)為 140170 元 /m2，比 PET、 PE、 PVC 復(fù)合材料投資增加 20%，但其絕熱效率則提高 4 倍。 目前中國(guó)每年大約新建住宅、辦公樓等民用建筑 億 m2，窗戶面積一般為建筑面積的 15%左右，即窗戶面積大約為 5000 萬(wàn) m2。如果全部使用真空玻璃則每年為生產(chǎn)廠家提供 5000 萬(wàn) m2折合人民幣 70 億元的市場(chǎng)，按每平方米平均節(jié)省電能 200 度，則每年節(jié)約電能達(dá) 100 億度，折合人民幣約 50 億元，并且這個(gè)數(shù)字按每年 50 億元人民幣追加，比如到 第 10 年則每年節(jié)省電能 1000 億度，折合人民幣 500 億元。如果本課題的成果產(chǎn)品引發(fā)已建住宅的窗戶更換，則其市場(chǎng)空間及社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益是這個(gè)計(jì)算值的十多倍，即每年大約能為真空玻璃提供 1000 億元的市場(chǎng)份額。（上述尚未計(jì)算使用了真空玻璃即隔音降噪對(duì)環(huán)保事業(yè)帶來(lái)的好處） 目前中國(guó)擁有溫室面積 150 萬(wàn)公頃（ 150 億 m2），且每年以 20%30%的速度增長(zhǎng)，如在 8 年內(nèi)， 80%的溫室用上真空玻璃，則屆時(shí)每年節(jié)省標(biāo)準(zhǔn)煤 9000萬(wàn)噸，按現(xiàn)行價(jià)計(jì)算，屆時(shí)每年節(jié)省人民幣 200 億元，每年為真空玻璃提供12 億 m2，折合 1100 億元人民 幣的市場(chǎng)份額。 、本項(xiàng)目產(chǎn)品國(guó)內(nèi)主要研制單位及主要生產(chǎn)廠家研制、開(kāi)發(fā)情況；在建項(xiàng)目和已批準(zhǔn)擬開(kāi)工建設(shè)項(xiàng)目的能力，